Magnet s vysokým magnetickým polem

Takto vypadají podkovovité magnety na univerzitě v Karlsruhe!

Příspěvek od: Dr. Manuel Fahrer, damals am Institut für Experimentelle Kernphysik, Universität Karlsruhe, Eggenstein-Leopolsdhafen, Německo

Online od: 2011-05-20,

Konstrukce vysokopólového magnetu z 8 KOLOSSŮ:

Jedná se o magnet s pólovými nástavci a zpětným vedením z železa. 8 KOLOSSŮ (Q-40-40-20-N) je viditelných pod oběma hliníkovými držáky. Ve štěrbině o velikosti 1 cm² a výšce 1,5 mm panuje pole o hodnotě 3,2 tesla. Měření tohoto pole nebylo jednoduché, protože na trhu je jen málo Hallových sond, které jsou dostatečně tenké a dokážou při pokojové teplotě měřit takto vysoké intenzity pole. Proto si náš institut sám zkonstruoval Hallovu sondu a měřicí cívku a pomocí kalibračního magnetu provedl měření pole.

Tento magnet bude nyní využit pro testování velmi malých komponent detektorů částicové fyziky.

Byly použity KOLOSY (N42) namísto MAGNETŮ SMRTI (N40), protože první jmenované mají o něco vyšší remanenci a tím i vyšší hustotu energie.

Montáž nebyla jednoduchá: Magnety, které jsou k sobě přiloženy se stejnou polaritou, se bočně odpuzují. V tomto případě bylo možné čtyři magnety na obou stranách spojit pouze pomocí svěrek a hliníkového korzetu.

Veškeré plochy byly přesně broušeny, aby bylo možné přenášet magnetické pole bez rušivých vzduchových mezer. Po dokončení bylo nutné celou magnetickou konstrukci rozdělit, aby se zmenšila vzdálenost pólových nástavců. To nebylo možné provést ručně, ale pouze pomocí lanového navijáku. Síla, kterou k sobě přilnuly plochy vratného jha, byla odhadována na 1960 N. Bohužel z této akce neexistují žádné fotografie.

Zde je zobrazen simulovaný magnet s magnetickými siločarami a rozložením pole. V simulaci je dosaženo „pouze“ 2,8 tesla. Tato simulace však vychází z dvourozměrného problému. To znamená, že byl simulován magnet s pólovými nástavci tvarovanými jako hřeben střechy. Ve skutečnosti jsou však siločáry svírány ze všech čtyř stran, což vede k vyšší hodnotě magnetického pole v tomto případě.

Poznámka týmu supermagnete:
Projekt byl v roce 2004 realizován autorem v rámci disertační práce.

Zájem o kompletní přehled znalostí z oblasti magnetismu? Nyní možnost objevení našeho Magnetismus-glosář .